本發(fā)明公開(kāi)一種鉛陽(yáng)極泥脫除砷的方法，屬于火法冶金領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

鉛陽(yáng)極泥主要來(lái)源于粗鉛電解精煉中附著于陽(yáng)極基體表面或沉淀于電解槽底或懸浮于電解液中的泥狀物。由于鉛陽(yáng)極泥的組成較復(fù)雜，其中通常含有含有大量的銻、鉛、鉍、砷、銀和少量金、銅等多種元素，且以多種物相形式存在。砷化物有劇毒，鉛陽(yáng)極泥中含砷量高達(dá)40%，大量鉛陽(yáng)極泥因此而得不到循環(huán)利用。鉛陽(yáng)極泥中貴金屬的含量一般比開(kāi)采的貴金屬礦石要高很多，是提取貴金屬au、ag及其他有價(jià)金屬pb、sb、se、te等的重要原料。

鉛陽(yáng)極泥除含砷外，還富含金、銀、銅、鉛、銻等有價(jià)金屬，如果將鉛陽(yáng)極泥直接返回冶煉廠熔煉，砷會(huì)不斷富集，既影響主金屬的純度，也會(huì)對(duì)操作環(huán)境造成危害。目前，鉛陽(yáng)極泥主要處理工藝包括火法處理工藝、濕法處理工藝、濕法-火法聯(lián)合工藝。火法處理工藝主要流程包括還原熔煉、氧化精煉、電解分離提取貴金屬，火法處理工藝對(duì)原料適應(yīng)性強(qiáng)，操作簡(jiǎn)便，但存在砷、銻不好回收，污染環(huán)境，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，金、銀直收率低等缺點(diǎn)。濕法處理工藝通常是在水溶液中浸出鉛陽(yáng)極泥中的as、cu、bi、sb等金屬，然后在浸出渣中分離鉛并回收金、銀等貴金屬，生產(chǎn)周期短，貴金屬及伴生金屬回收率高，但同時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量含砷廢水，工序復(fù)雜。濕法-火法聯(lián)合工藝首先采用濕法工藝除去陽(yáng)極泥中as、cu、bi等堿金屬，得到富含金、銀等貴金屬的浸出渣；浸出渣采用火法處理生成金銀合金板，進(jìn)一步電解回收金、銀等貴金屬。濕法-火法聯(lián)合工藝同時(shí)具備了濕法工藝和火法工藝的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)存在試劑消耗量大、投資成本和設(shè)備維護(hù)費(fèi)用高等缺點(diǎn)。發(fā)明專(zhuān)利（cn105296764a）提出了一種從鉛陽(yáng)極泥中同時(shí)預(yù)脫除砷和銻的的方法，該方法在400~600℃下焙燒鉛陽(yáng)極泥，焙燒過(guò)程中不斷鼓入空氣，使鉛陽(yáng)極泥中的砷和銻被氧化，以三氧化二砷和三氧化二銻的形式揮發(fā)脫除。該方法流程簡(jiǎn)單，鉛陽(yáng)極泥中約90%的砷銻集中在煙塵中，有利于鉛陽(yáng)極泥的后期處理，但存在砷的過(guò)度氧化現(xiàn)象，容易生成難揮發(fā)的五氧化二砷，影響脫砷效果。發(fā)明專(zhuān)利（cn1403603a）提出了一種高砷鉛陽(yáng)極泥脫砷方法，該方法利用單質(zhì)砷在一定溫度下與水蒸氣反應(yīng)生成易揮發(fā)的as2o3，通過(guò)向回轉(zhuǎn)窯內(nèi)通入水蒸氣，在400~750℃溫度下焙燒，鉛陽(yáng)極泥中的大部分砷以三氧化二砷形式進(jìn)入煙塵中，有價(jià)金屬pb、sb留在焙砂中。該方法脫砷效果好，最高能達(dá)到90%左右，生產(chǎn)成本低，但會(huì)產(chǎn)生大量的含砷廢水。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的是提供一種鉛陽(yáng)極泥脫除砷的方法，具體包括以下步驟：將鉛陽(yáng)極泥原料烘干后置于管式電阻爐中，抽真空，待爐內(nèi)壓強(qiáng)在1~10000pa時(shí)，控制電阻爐以15~25℃/min的升溫速率加熱鉛陽(yáng)極泥至500~800℃，保溫2~5h，控制冷凝區(qū)溫度100~450℃，鉛陽(yáng)極泥中的砷以三氧化二砷和單質(zhì)砷的形式揮發(fā)，在冷凝端收集，冷凝物物相主要為砷氧化物。

優(yōu)選的，本發(fā)明步驟（1）中鉛陽(yáng)極泥中含砷≥30%，砷在鉛陽(yáng)極泥中主要以砷氧化物、單質(zhì)砷形式存在。

優(yōu)選的，本發(fā)明步驟（1）中烘干條件為：100～150℃下烘干5~24h。

進(jìn)一步的，在鉛陽(yáng)極泥原料的上方5~10cm處放置一層碳質(zhì)還原劑，碳層溫度為600~1000℃，揮發(fā)物穿過(guò)碳層被還原，在冷凝端收集，冷凝物物相主要為砷。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明利用鉛陽(yáng)極泥中各金屬化合物的飽和蒸氣壓差異實(shí)現(xiàn)易揮發(fā)元素as和其他元素的分離，達(dá)到脫除砷并高效回收ag、pb、cu等有價(jià)金屬的效果；脫砷效果好、流程簡(jiǎn)單，在真空密閉環(huán)境下作業(yè)，避免了有毒揮發(fā)物對(duì)周?chē)h(huán)境的危害；經(jīng)處理后的鉛陽(yáng)極泥富含銅、鉛、銻等有價(jià)金屬以及金、銀等貴金屬，利于后期金屬的綜合回收。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明鉛陽(yáng)極泥脫除砷的方法的工藝流程圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例1冷凝物的xrd譜。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例3冷凝物的xrd譜。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于所述內(nèi)容。

本發(fā)明實(shí)施例中鉛陽(yáng)極泥成分：砷40.31%、銻22.94%、鉛11.72%、銀7.13%、銅2.55%、碳1.25%、硅0.25%、錫0.27%、硫0.78%。

實(shí)施例1

取200g鉛陽(yáng)極泥放入電熱鼓風(fēng)干燥箱中，在105℃下干燥5h，失重25.05%；取30g干燥后的鉛陽(yáng)極泥研磨均勻，放入坩堝，裝入管式電阻爐中；抽真空，待爐內(nèi)壓強(qiáng)穩(wěn)定在5pa時(shí)，控制電阻爐以17℃/min的升溫速率加熱到600℃，保溫3h，保溫過(guò)程中反應(yīng)器內(nèi)壓強(qiáng)在1~500pa范圍內(nèi)波動(dòng)；反應(yīng)結(jié)束收集坩堝中殘余物和冷凝物，得到殘余物含砷3.83%，脫砷率為98.04%，冷凝物為三氧化二砷（如圖2所示），銀、銅直收率>99%，銻的直收率為55.66%，鉛直收率為98.22%。

實(shí)施例2

取500g鉛陽(yáng)極泥放入電熱鼓風(fēng)干燥箱中，在120℃下干燥20h，失重28.18%；取30g干燥后的鉛陽(yáng)極泥研磨均勻，放入坩堝，裝入管式電阻爐中；抽真空，待爐內(nèi)壓強(qiáng)穩(wěn)定在10000pa時(shí)，控制電阻爐以22℃/min升溫至800℃，保溫2h，保溫過(guò)程中反應(yīng)器內(nèi)壓強(qiáng)在1~500pa范圍內(nèi)波動(dòng)；反應(yīng)結(jié)束后收集殘余物和冷凝物，得到殘余物含砷8.16%，脫砷率為91.81%，冷凝物主要物相為三氧化二砷，銅、銀的直收率>99%，銻的直收率為62.75%、鉛的直收率為91.21%。

實(shí)施例3

將500g鉛陽(yáng)極泥放入電熱鼓風(fēng)干燥箱中，在150℃下干燥10h，失重27.43%；取30g干燥后的鉛陽(yáng)極泥研磨均勻，放入坩堝，坩堝上部8cm處放置木碳層，裝入管式電阻爐中；抽真空，待爐內(nèi)壓強(qiáng)穩(wěn)定在100pa時(shí)，控制電阻爐以18℃/min升溫至700℃，保溫4h，保溫過(guò)程中反應(yīng)器內(nèi)壓強(qiáng)在1~500pa范圍內(nèi)波動(dòng)；反應(yīng)結(jié)束后收集殘余物和冷凝物，得到殘余物含砷8.52%，脫砷率為92.80%，冷凝物主要為單質(zhì)砷（如圖3所示），銅、銀的直收率>99%，銻的直收率為57.86%、鉛的直收率為93.35%。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明公開(kāi)一種從鉛陽(yáng)極泥中脫除砷的方法，屬于火法冶金技術(shù)領(lǐng)域。首先將鉛陽(yáng)極泥烘干脫水，在真空條件下焙燒處理鉛陽(yáng)極泥，使鉛陽(yáng)極泥中的砷氧化物以及單質(zhì)砷在高溫下?lián)]發(fā)，達(dá)到脫砷的目的；還可以通過(guò)在鉛陽(yáng)極泥原料上部添加碳層，把揮發(fā)的劇毒砷氧化物還原成低毒的單質(zhì)砷。該方法流程簡(jiǎn)單，脫砷效果顯著，僅通過(guò)一步真空揮發(fā)就能夠把鉛陽(yáng)極泥中的砷脫除90%以上，其他有價(jià)金屬Ag、Cu的直收率>99%，Pb的直收率>95%；該方法投資成本低，經(jīng)濟(jì)效益高，有非常好的工業(yè)化前景。

技術(shù)研發(fā)人員：徐寶強(qiáng);史騰騰;楊斌;蔣文龍;楊佳;劉大春;李一夫;戴永年;李家輝;趙晉陽(yáng);郁青春;田陽(yáng);王飛;曲濤;熊恒;孔令鑫

受保護(hù)的技術(shù)使用者：昆明理工大學(xué)

技術(shù)研發(fā)日：2019.03.01

技術(shù)公布日：2019.05.21